第5章 机床常用夹具

第一节概述（了解）

功能;分类；组成

作用及发展方向第二节工件的定位

一、原理

1.定位基准的概念2.自由度的概念

3.六点定位原则(理解)

4.几种定位情况(重点)

二、常见定位元件及选用

1.对定位元件的要求

2.常用定位元件限制的自由度(表5-1)

3.常用定位元件的选用(理解)

以平面定位

以外圆定位

以内孔定位

组合定位

三、定位误差分析(不要求)第三节工件的夹紧(不要求)第四节各类机床夹具第五节现代机床夹具(不要求)第六节

专用夹具的设计第5章机床常用夹具定位练习一、机床夹具的主要功能定位：使工件在机床或夹具中占有正确位置的过程。

夹紧:使工件在加工过程中保持定位位置不变的操作;

实现工件的定位与夹紧二、机床夹具的分类（1）通用夹具（2）专用夹具（3）可调夹具（4）组合夹具（5）随行夹具按使用特点分：按使用机床分：按动力源分：手动夹具、气动夹具、液压夹具、电动夹具、电磁夹具、真空夹具等车床夹具、铣床夹具、钻床夹具、镗床夹具等定位元件夹紧元件导向元件（钻套、对刀块）夹具体此外有连接元件、分度机构、操作元件等。三、夹具的组成四、机床夹具在机械加工中的作用保证加工精度，并使之稳定缩短辅助时间，提高生产效率，降低成本扩大机床的工艺范围减轻劳动强度，降低技术要求便于变更工位、引导刀具或进行仿形加工五、现代机床夹具的发展方向精密化：高效化：柔性化：标准化：1．定位基准的基本概念定位基准是指加工中用作定位的基准表面A、B是孔的定位基准。2．自由度的概念一个自由状态的物体，对于空间直角坐标系来说具有六个自由度：三个位移自由度和三个旋转自由度。3．六点定位原则定位的实质：就是限制自由度。工件的六个自由度如果都被限制了，工件的位置就完全被确定了。使用合理设置的六个支承点，与工件的定位基准相接触，以限制工件的六个自由度，使工件在夹具中的位置完全被确定的方法称为六点定位法则。定位支承点是定位元件抽象而来的定位支承点与工件定位基准面始终保持接触，才能起到限制自由度的作用分析定位支承点的作用时不考虑力说明4．定位中的几种情况完全定位：六个自由度被不重复地限制，允许

不完全定位：根据工件的加工要求，有时并不需要限制工件的全部自由度，允许欠定位：根据工件的加工要求，应该限制的自由度没有被限制，绝对不允许过定位：某个自由度被重复限制，一般不允许过定位不完全定位完全定位不完全定位示例过定位及其消除示例二、常用定位元件及选用足够的精度；较好的耐磨性；足够的强度和刚度；较好的工艺性；便于清除切屑。1．对定位元件的基本要求(1)工件以平面定位时的常用定位元件及方法1、主要支承：

限制自由度

起定位作用固定支承：支承板、支承钉可调支承：自位(浮动)支承：2、辅助支承：不起定位作用；提高装夹刚性固定支承面积较小的基准平面选用支承钉面积较大、平面精度较高的基准平面定位选用支承板2)可调支承:多用于毛面定位3)自位支承:支承本身可随工件定位基准面的变化而自动适应，一般只限制一个自由度，即一点定位。4)辅助支承在工件定位后才参与支承的元件，不限制自由度，主要用于提高工件的刚度和定位稳定性。图6-12辅助支承的应用（2）工件以外圆表面定位时的常用定位元件定位套半圆套锥套V形块3爪(柱)当工件对称度要求较高时，选用V形块V形块定位:

已标准化，斜面夹角有60°90°120°当工件定位圆柱面精度较高时，可选用定位套或半圆套半圆定位套

常用于大型轴类工件的定位定位套4）圆锥套(车床反顶尖)装在车床主轴锥孔内，与尾座上的活顶尖配合。内锥面上的鼠齿牙:防止工件切削时打滑。工具钢或45号钢，淬火硬度HRC(42—45)。工件靠活顶尖顶紧时的摩擦力带动工件旋转。5.三小圆柱定外圆原夹具新改进的三点定位夹具磁电机与超越离合器装配的定位夹具(3)工件以内孔定位时的常用定位元件

定位销锥销心轴圆柱销(定位销)

分固定式和可换式，圆柱销和菱形销菱形销心轴:主要用于盘套类零件的定位间隙配合圆柱心轴装卸工件方便,但定心精度不高,常与端面联合定位花键心轴圆锥心轴定心精度高,但轴向位移误差较大.圆锥销

常用于工件孔端的定位，可限制三个自由度

常用于精定位基面

常用于粗定位基面组合定位1.可以完全定位或不完全定位,不能欠定位、过定位。2.组合定位中，一些定位元件限制的自由度会转化。3.按基准重合原则,先确定主基准,再确定其它基准。工件以平面、外圆、内孔等表面组合的定位。一面双销:一个平面和与其垂直的两个孔组合(完全定位)解决办法是：将销2做成削边销过定位

OXYZ不需限制的自由度:大孔和底面已加工完毕,试确定钻小孔时的定位方案主基准:孔窄平面:1个主基准:底面大平面:3个削边销:2个OXZ→

Y→→⌒⌒XZXZ⌒Y长销:4个→⌒⌒ZXY→⌒XZ6.3夹紧原理与装置1）楔块夹紧机构（图6－35）

2）螺旋夹紧机构

3）偏心夹紧机构（图6－38）4）多位（联动）夹紧机构（图6－41、42）6.3.3典型的夹紧机构6.3.1

夹紧装置的组成6.3.2

夹紧力的确定6.3.3

典型的夹紧机构6.3.4

自动定心夹紧机构6.3.5

机动夹紧装置－－快速、省力6.3.1夹紧装置的组成（图6－27）图6-27夹紧装置的组成1—气缸2—斜楔3—滚子4—压板5—工件(1)力源装置：图6-27中的气缸1(2)中间传力机构：图6-27中的斜楔2，便是中间传力机构。(3)夹紧元件：如图6-27的压板设计夹具时应考虑的问题夹紧力（三要素：大小、方向、作用点）传力方式（手动、气动、液力、电力等）夹紧机构（增力、快速等）1.夹紧力方向的确定

1）主要夹紧力方向应垂直于主要定位面

2）夹紧力的作用方向应使工件变形尽可能小

3）夹紧力的作用方向应使所需夹紧力最小

图6-28夹紧力方向对镗孔垂直度的影响6.3.2夹紧力的确定大小、方向和作用点

2）夹紧力的作用方向应使工件变形尽可能小图6-29夹紧力方向与工件刚性关系

3）夹紧力的作用方向应使所需夹紧力最小图6-30钻孔时夹紧力方向与切削力、重力方向的关系图6-31夹紧方向与夹紧力大小的关系

1）夹紧力作用点应正对支承元件或位于支承元件形成的支承面内图6-32夹紧力作用点应在支承面内2.夹紧力作用点的确定

2）夹紧力应作用在刚度较好部位图6-33夹紧力作用点应在刚性较好部位3）夹紧力作用点应尽可能靠近加工表面3）夹紧力作用点应尽可能靠近加工表面３.夹紧力大小的估算

夹紧力的大小根据切削力、工件重力的大小、方向和相互位置关系具体计算，并乘以安全系数K，一般精加工K=1.5～2，粗加工K=

2.5～3。

6.3.3典型的夹紧机构1）楔块夹紧机构（图6－35）2）螺旋夹紧机构

3）偏心夹紧机构（图6－38）4）多位联动夹紧机构（图6－41）图6-35楔块夹紧机构及其作用力分析1.楔块夹紧机构:主要用于机动夹紧。1)有增力作用，扩力比i约等于3；α愈小增力愈大;2)夹紧行程小,增大α可加大行程，但自锁性能变差；3）结构简单，但